壓水堆核電廠控制棒導(dǎo)向卡磨損機(jī)理與檢測標(biāo)準(zhǔn)研究

章 濟(jì)，葉 琛，閆國華，周路生，謝晨江

(國核電廠運行服務(wù)技術(shù)有限公司，上海 200233)

核電的發(fā)展始終以安全為前提[1]。控制棒導(dǎo)向筒是核反應(yīng)堆的重要組成部分，關(guān)乎核電安全運行。控制棒導(dǎo)向筒組件(CRGT)在反應(yīng)堆運行時，起到了確保控制棒組件(RCCA)快速插入的作用。其中，CRGT用來減小冷卻劑橫向作用力對落棒時間的影響，RCCA則是起到控制反應(yīng)堆功率，保證安全停堆的作用[2]。在導(dǎo)向筒內(nèi)上下分布著導(dǎo)向卡，用以引導(dǎo)控制棒，因此導(dǎo)向卡也至關(guān)重要。每個導(dǎo)向卡開有24個小孔，用來約束每一根控制棒，并且允許星形架從中間穿過，目的是使控制棒在運行期間能保持對齊。

目前核電廠導(dǎo)向卡的磨損越來越嚴(yán)重，有時甚至?xí)?dǎo)致計劃外停堆。因此，核電廠正逐步實施導(dǎo)向卡磨損測量。迄今為止，該項工作在M310機(jī)組上已經(jīng)實施過，而AP1000機(jī)組還未實施，原因是其并網(wǎng)時間較短沒有必要性。本文是基于國外測量的結(jié)果和測量技術(shù)，對導(dǎo)向卡孔徑大小的檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，為第三代核電導(dǎo)向卡磨損測量提供參考。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

自從2009年西班牙核電廠發(fā)現(xiàn)了侵蝕性導(dǎo)向卡磨損之后，歐洲其他核電廠也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象，壓水反應(yīng)堆業(yè)主聯(lián)合會(PWROG)啟動了由西屋公司牽頭的導(dǎo)卡磨損測量項目。最終發(fā)現(xiàn)只要是使用了“17×17A，AS和AXLR”類型導(dǎo)向筒的核電廠都會受到影響，隨后西屋公司發(fā)布了關(guān)于“滲氮控制棒組件引起的導(dǎo)向筒導(dǎo)向卡磨損”的報告。在2017年的材料信息技術(shù)交流會上，針對導(dǎo)向卡磨損問題，提出了使用離子氮化處理的RCCA，與鍍鉻或不銹鋼RCCA相比，可能會加速導(dǎo)向卡磨損的論斷。……